جهاز Ultracapacitor تخزين الطاقة أمر مهم، نظرا لكثافة الطاقة منخفضة، بحيث تطبيقها يقتصر. الاستراتيجيات الفعالة لتعزيز مكثف سوبر كثافة الطاقة باستخدام المنحل بالكهرباء العضوية جود نافذة واسعة الجهد. ومع ذلك، فإن ارتفاع تكلفة بالكهرباء العضوي التقليدي، والموصلية منخفضة، وهناك مخاطر أمنية. في المقابل، فإن حل بالكهرباء مائي وجود آمنة ومنخفضة التكلفة، وسهل التشغيل الميزات، ولكن نافذة الجهد حل مائي ضيق بالكهرباء، مما أدى إلى انخفاض الطاقة كثافة supercapacitor مائي.
في الآونة الأخيرة ، طور الباحثون فئة من إلكتروليتات مائية ذات تركيز عالٍ في الملح مع نوافذ كبيرة مستقرّة للجهد ، إلا أن هذه الإلكتروليت لها لزوجة عالية ، وموصلية كهربائية منخفضة ، وليست مناسبة لمشاكل درجات الحرارة المنخفضة ، مما يحدّ بشكل كبير من المشكلة. أداء المكثفات الفائقة التي تم إعدادها باستخدام هذا النوع من الإلكتروليت ، وباختصار ، فإن تصميم نظام كهربائي جديد ، وإعداد نافذة أمان عريضة ، وموصلية عالية ، ومجموعة واسعة من درجات حرارة التطبيقات سيساعدان بالتأكيد على تحسين أداء مكثف.
في الآونة الأخيرة، طور معهد الفيزياء الكيميائية، والأكاديمية الصينية للطاقة النظيفة ومختبر الكيمياء المواد الباحثين يان Xingbin فريق طريقة لحل كهربائيا عن طريق خلط "الماء في الملح" نموذجي إعداد (WIS، و 21 م LiTFSI / H2O). بالكهرباء وقد أعد مساعدات للانحلال أسيتونيتريل، و 'أسيتونيتريل / الماء في الملح "(AWIS) خلط الحل كهربائيا. WIS مقارنة مع الحل كهربائيا، والحل كهربائيا AWIS خلط اللزوجة المنخفضة، والموصلية الكهربائية العالية، ومجموعة واسعة درجة حرارة التطبيق. وفي الوقت نفسه، والخلط من الشوارد AWIS عقد نافذة الجهد واسعة، وميزات عملية غير قابلة للاشتعال وسهلة. AWIS باستخدام بالكهرباء المختلط، تجميع الباحثين supercapacitor السلامة، نافذة واسعة، والتكبير عالية.
يقدم هذا العمل إستراتيجية لخلط الملح مع مذيب مائي / عضوي لتحضير كهرل جديد ، ومن المتوقع أن يتم استخدام المحلول الكهربي الذي تم إعداده بناءً على هذه الاستراتيجية لبناء أجهزة تخزين الطاقة عالية الأداء مثل المكثفات الفائقة ، والمكثفات الهجينة أيون المعدنية وبطاريات أيونات المعادن. وقد نُشرت الأبحاث مؤخراً على الإنترنت في مجال الطاقة والعلوم البيئية (DOI: 10.1039 / C8EE01040D).
وقد تم تمويل ودعم العمل المذكور أعلاه من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ، و مشروع "الإستراتيجية الأولى للتخطيط الاستراتيجي" التابع لأكاديمية العلوم الصينية ، و الضوء الغربي للأكاديمية الصينية للعلوم.
الشكل 1. الخصائص الفيزيائية والكيميائية من بالكهرباء AWIS
الشكل 2. تحليل هيكل المنحل بالكهرباء
الشكل 3. الأداء الكهروكيميائي من supercapacitor
